Barris de água da chuva podem reduzir inundações urbanas e transbordamentos dos esgotos

As pessoas associam normalmente os barris de recolha de água da chuva, as sanitas de baixo consumo e as canalizações que poupam água à conservação deste recurso e à redução das faturas dos serviços públicos. Porém, os responsáveis pelo planeamento de cheias urbanas raramente os encaram como infraestruturas relevantes.

Um novo estudo indica, contudo, que, quando um número suficiente de famílias adota estas pequenas alterações em conjunto, é possível reduzir de forma percetível as inundações urbanas e os transbordamentos das redes de esgotos - mesmo perante chuvas mais intensas e a subida do nível do mar provocadas pelas alterações climáticas.

Onde começa o problema das inundações

O trabalho incidiu em Cramer Hill, um bairro residencial de Camden, no estado norte-americano de Nova Jérsia, situado junto ao rio Delaware.

Vivem ali cerca de 9.400 pessoas, distribuídas por aproximadamente 3,4 km², grande parte dos quais se encontra na zona de risco costeiro oficialmente designada pelo estado.

As marés chegam ao sistema de drenagem. As tempestades fazem os esgotos recuar. E, quando o bairro fica inundado, aquilo que emerge nas ruas não é apenas água da chuva.

Camden, tal como Filadélfia e muitas cidades antigas da costa leste dos Estados Unidos, utiliza um sistema de esgotos unitário. Uma única conduta transporta águas residuais e águas pluviais até à estação de tratamento.

As grandes tempestades excedem a capacidade dessas condutas, levando a descargas de transbordamento para o rio. Em conjunto, as duas cidades libertam todos os anos cerca de 60,6 mil milhões de litros desta mistura, apesar de décadas de cumprimento das normas federais.

O que acontece quando as casas ajudam

A equipa foi liderada pela Dra. Amanda Carneiro Marques, professora auxiliar na Faculdade de Engenharia da Universidade Drexel.

Os investigadores criaram um modelo hidráulico de Cramer Hill, quarteirão a quarteirão, com base em registos de precipitação e marés de 2014, e testaram nele 16 combinações de intervenções domésticas.

As soluções exteriores - barris para água da chuva e cisternas - foram analisadas separadamente das medidas interiores, entre as quais a reutilização de águas cinzentas, em que a água dos lavatórios é usada para descarregar sanitas, e os equipamentos eficientes no uso da água.

Foram considerados vários tamanhos de barril, taxas de adesão e combinações distintas. Cada cenário foi acompanhado em cinco pontos de descarga onde os esgotos desaguam no rio Delaware.

Antes deste artigo, ninguém tinha modelado estas estratégias em conjunto com este nível de resolução. Estudos anteriores analisavam as soluções exteriores e interiores como questões separadas e de menor escala.

Quando participam bairros inteiros

Quando 75 por cento das famílias incluídas no modelo adotaram o conjunto completo - barris para água da chuva, equipamentos eficientes e reutilização de águas cinzentas - os transbordamentos dos esgotos unitários diminuíram até 11 por cento.

O volume de água das inundações baixou até 13 por cento. Estes valores resultaram de alterações feitas dentro de cada habitação, e não da construção de novos túneis ou da ampliação da capacidade de tratamento.

“Esta conclusão é uma informação importante e encorajadora para os municípios que enfrentam desafios semelhantes”, afirmou Marques.

“Embora possa ser difícil alcançar uma adoção generalizada destas medidas, a confirmação da sua eficácia pode ajudar a sustentar esse argumento.”

Teste de resistência às alterações climáticas

Uma vantagem nas condições de 2014 é uma coisa. A verdadeira questão era saber se as soluções domésticas se manteriam eficazes à medida que o clima se agravasse à sua volta.

A equipa voltou a executar o modelo com parâmetros mais severos: precipitação 10, 20 e 30 por cento acima dos níveis atuais, juntamente com subidas do nível do mar de 0,3 m, 0,9 m e 1,8 m.

Mais chuva traduziu-se em mais transbordamentos, como seria de esperar. Mares mais altos limitaram a drenagem e agravaram as inundações à superfície, aparentemente por elevarem o nível da água junto às saídas dos esgotos. Ambos os efeitos se intensificaram à medida que os parâmetros aumentaram.

O elemento inesperado foi o pacote de medidas domésticas. Mesmo nestas condições mais severas, as intervenções continuaram a reduzir os volumes de transbordamento e de inundação entre 11 e 13 por cento. Este nível de robustez nunca tinha sido medido antes nesta escala.

As pequenas mudanças acumulam-se depressa

A coautora Fernanda Cruz Rios, Ph.D., descreveu a abordagem como água circular: manter a água da chuva no local e encaminhar a água dos lavatórios para a sanita, em vez de a enviar para o esgoto.

Menos água a escoar pelo ralo significa menor procura sobre o abastecimento de água da cidade, menos energia utilizada no tratamento de águas residuais e menor pressão sobre as condutas de esgoto durante as tempestades. Um barril para água da chuva não consegue fazê-lo. Vários milhares conseguem.

“Embora possam parecer pequenos passos a nível individual, verificámos que, se forem amplamente adotados, podem ter um impacto coletivo significativo”, afirmou Cruz Rios.

Ambas as cidades publicam relatórios dos serviços públicos que documentam a dimensão do problema. O novo modelo consegue considerar milhares de decisões tomadas pelas famílias em paralelo com intervenções de infraestruturas de maior dimensão.

Integrar as famílias no planeamento contra inundações

Para os técnicos municipais responsáveis pelo planeamento das águas pluviais, o modelo constitui a contribuição mais prática do estudo. Cidades como Camden e Filadélfia desenvolveram planos de drenagem centrados em soluções centralizadas - condutas maiores, infraestruturas verdes públicas e desvios a montante.

As medidas ao nível das habitações têm ficado, em grande medida, fora destes modelos. Não existia uma estimativa defensável do respetivo contributo.

Este estudo fornece esse valor. Dá aos planeadores uma forma de comparar programas descentralizados - reembolsos, barris para água da chuva subsidiados e adaptações das canalizações - com o custo de um novo túnel ou da modernização do tratamento.

O sistema de esgotos unitário, um projeto do século XIX que ainda serve milhões de americanos, tem um longo historial de sobrecarga. É provável que continue sob pressão à medida que as tempestades se intensificam. A questão é perceber o que funciona em complemento desse sistema.

Porque os resultados precisam de mais testes

Cramer Hill representa um sistema de drenagem de uma única cidade, testado com base num único ano de dados.

Será necessário testar noutros locais se as reduções de 11 a 13 por cento se mantêm em diferentes configurações de condutas, inclinações do terreno ou sistemas de drenagem.

A taxa de adesão de 75 por cento das famílias, que gerou os maiores resultados, é também uma premissa otimista - a maioria dos programas voluntários de reembolso regista taxas de participação muito inferiores.

Transformar a conservação em proteção contra inundações

Uma combinação realista de estratégias domésticas de gestão da água, adotada pela maioria das casas de um quarteirão, pode reduzir tanto os transbordamentos dos esgotos como as inundações em percentagens de dois dígitos.

A vantagem também se mantém perante várias décadas de pressão climática projetada. Nenhuma destas conclusões tinha sido estabelecida de forma sólida antes deste artigo.

O que poderá mudar é a forma de avaliar os programas de incentivos. Os reembolsos para barris de água da chuva e equipamentos eficientes no uso da água têm sido tradicionalmente tratados como políticas de conservação.

Este estudo também os apresenta como política de prevenção de inundações - parte de um plano de resiliência mais amplo, e não uma nota lateral.

“Nenhuma intervenção isolada consegue resolver plenamente os desafios interligados dos transbordamentos dos esgotos unitários e das inundações”, afirmou Marques.